A primera vista puede parecernos extraño que un microorganismo nos ayude a tener plantas fuertes y sanas, sin embargo existen miles de microorganismos a nuestro alrededor y algunos de los que viven en el suelo tienen la habilidad de promover el crecimiento de las plantas porque proporcionan nutrientes como nitrógeno, fósforo y hierro.
El proceso por el que los microbios pueden asimilar el nitrógeno gaseoso de la atmósfera se llama Fijación biológica de nitrógeno y es una versión natural de la producción industrial de fertilizantes. Los microbios que realizan este proceso se pueden ver como pequeñas fábricas de fertilizantes nitrogenados. Algunas de estas bacterias fijadoras de nitrógeno viven en estrecha relación con las plantas y pueden proporcionarles nitrógeno haciendo que estas dependan menos del nitrógeno del suelo o de los fertilizantes químicos con nitrógeno. Las bacterias más conocidas que tienen esta capacidad se asocian a plantas leguminosas y se llaman “rizobios”.
El fósforo es un nutriente que puede ser abundante en el suelo pero que no es fácilmente disponible para las plantas porque se encuentra en formas insolubles que no se pueden utilizar. Existen microorganismos llamados “solubilizadores de fosfatos” que tienen la habilidad de producir sustancias ácidas que liberan el fósforo de los minerales del suelo y así este nutriente ya puede ser absorbido por las plantas. Los microorganismos más conocidos que tienen esta capacidad son hongos llamados “micorrizas” pero también hay bacterias que viven asociadas a las plantas que pueden solubilizar fosfatos.
El hierro es otro nutriente que también suele encontrarse en formas insolubles y no disponibles para los vegetales en el suelo. Algunos microorganismos producen y liberan unas sustancias llamadas “sideróforos” que unen muy fuertemente al hierro, luego estos complejos sideróforo – hierro son absorbidos por las raíces de las plantas.
Otra forma en la que los microorganismos pueden favorecer el crecimiento de las plantas es mediante la producción de hormonas vegetales, como las auxinas. Estas sustancias promueven el crecimiento de las raíces de las plantas, lo que permite que puedan absorber más agua y nutrientes del suelo.
Cuando las plantas sufren algún tipo de estrés liberan una hormona llamada etileno, hay algunos microorganismos que producen sustancias capaces de disminuir la producción de etileno en las plantas, lo que disminuye el estrés y por lo tanto mejora el crecimiento. Este es otro mecanismo mediante el cual las bacterias promueven el crecimiento vegetal.
Extraído del Manual Teórico – práctico: Los Biofertilizantes y su uso en la Agricultura. SAGARPA – COFUPRO – UNAM. México, D.F. 2013.
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Se define a la agricultura orgánica como una visión sistémica de la producción agrícola que usa como guía los procesos naturales para incrementar la producción. Esto quiere decir que la agricultura orgánica es una forma por la cual el hombre puede practicar la agricultura acercándose en lo posible a los procesos que ocurren espontáneamente en la naturaleza. Este acercamiento presupone el uso adecuado de los recursos naturales.
Podemos ver a la agricultura orgánica como una propuesta alternativa a la agricultura convencional o agroquímica.
En la agricultura convencional el cultivo se alimenta mediante fertilizantes químicos y compuestos hormonales sintéticos que aplicados al follaje o al suelo van a ser absorbidos inmediatamente. Estas medidas solamente substituyen los nutrientes sacados por las cosechas y no mejoran las condiciones del suelo a largo plazo. Los insectos plagas, las enfermedades y hierbas se controlan utilizando plaguicidas sintéticos (insecticidas, fungicidas, herbicidas, etc.).
En la agricultura orgánica se propone, tanto para el mantenimiento de la vida del suelo, como para el manejo de plagas y enfermedades, la conservación del principio de la biodiversidad a través de la implementación de agro sistemas altamente diversificados. En la práctica esto significa el uso de plantas compañeras y/o repelentes, la asociación y rotación de cultivos, el uso y el fortalecimiento de insectos benéficos, entomopatógenos, hongos antagonistas, fertilizantes biológicos, insecticidas y fungicidas de origen botánico, permitiendo la utilización de algunos elementos químicos como azufre, cobre y cal, de manera que contribuyan a conservar el equilibrio ecológico, manteniendo la actividad biológica en el suelo, fortaleciendo los tejidos de las plantas para que soporten los ataques de insectos y de los patógenos, regulando las poblaciones de insectos plagas para que se mantengan en niveles que no hagan daño a los cultivos. Las malezas se controlan con una preparación adecuada de suelos, siembras oportunas y labores culturales.
Como todos los sistemas ecológicos permanentes y sostenibles, también las fincas productivas deberían mostrar un cierto parecido con un sistema cerrado (utilizando insumos agrícolas propios), pero dentro de este sistema aprovechando el máximo de variabilidad.
Sabemos que el proceso por el que ha pasado la agricultura en las últimas décadas no es completamente reversible. La agricultura convencional nos ha dejado suelos cansados, una multitud de diferentes plagas y enfermedades y agricultores que no tienen ni los recursos ni la paciencia para esperar el tiempo hasta que se reestablezca el equilibrio ecológico, después de muchas medidas dentro del concepto de una agricultura orgánica, que por lo general no muestran efecto inmediatamente. Por lo tanto, no se puede esperar algo perfecto e ideal, pero se pueden lograr cambios poco a poco, ejecutando las medidas para la conservación del suelo y la protección vegetal.
Elementos clave como las compostas, biofertilizantes fijadores de nitrógeno ambiental como el Azospirillum y el Rhizobium y solubilizadores de nutrientes como las Micorrizas se encuentran disponibles y al alcance de los productores hoy en día. La labor por cambiar las concepciones de la producción es ardua sin duda. Durante décadas la premisa principal fue de una agricultura de la inmediatez, una agricultura que no concibió el equilibrio ecológico como primordial para la sustentabilidad del futuro.
Es importante retomar estas prácticas, la inmediatez debe servir ahora para retomar la paciencia, retomar la producción que no ponga en juego nuestra vida ni la de nuestros semejantes, cambiar nuestros hábitos de vida y buscar en las enseñanzas viejas, respuestas actuales.
El mundo de hoy presenta dos problemática comunes sobre las cuales debe trabajar la agricultura moderna: la producción de alimentos y las prácticas orientadas a la sustentabilidad del medio ambiente.
La producción agropecuaria actual, implica un deterioro, una depreciación del capital productivo y el medio ambiente, en donde para sostener una mayor productividad se aplican más insumos como fertilizantes químicos y plaguicidas, lo que ocasiona:
1. Erosión, perdida de la materia orgánica, perdida de la biodiversidad.
2. Extracción neta de nutrientes del suelo.
3. Contaminación con agroquímicos, del suelo, agua, flora y fauna, así como del aire
En base a un reconocimiento de las necesidades económicas, sociales, biológicas y ambientales de la humanidad y al agotamiento de los recursos naturales y la degradación ambiental se deben de plantear nuevos esquemas de producción agrícola que permitan una mayor productividad en una mínima superficie y con el menor daño al medio ambiente. Que le den igual importancia al capital monetario como al capital biológico ya que si no se considera este último a mediano y largo plazo las perdidas serán mayores e irreversibles. Entendiendo a la naturaleza como una fuente de recursos limitada y no renovable.
El uso de la tierra y la adopción de tecnologías son los dos factores que el productor controla para aumentar su productividad y mejorar su beneficio económico. Pero esos dos factores son también causa de un costo ambiental que a menudo resulta tanto involuntario como desconocido, debiéndose considerar no solo la relación costo – beneficio si no también la relación beneficio económico – costo ambiental.
Como ejemplo es la perdida de la fertilidad de los suelos. Si esta perdida fuera valorada en términos económicos y tomada como un costo real del sistema de producción, la rentabilidad real de la parcela es menor que la estimada en un análisis económico convencional.
Se necesita hacer frente a la situación actual que es cada vez más vulnerable en cuanto a lo que implica el cambio climático, la disminución de la capa de ozono y las constantes catástrofes naturales.
Se debe de promover un conocimiento integral de los sistemas de producción que permitan mejorar y optimizar los recursos naturales y los factores ambientales necesarios para la producción de alimentos de manera limpia y sustentable.
Los avances de la ciencia en este campo, dan pauta para un nuevo marco de interacciones en donde los diversos actores involucrados se comprometan a socializar la información y las herramientas tecnológicas necesarias para obtener cosechas abundantes, armonizando relaciones costo – beneficio con un adecuado punto de equilibrio ambiental.
La Agrosustentabilidad tiene como principal objetivo: la conservación del suelo que es el recurso más importante de los sistemas agroproductivos.
Un sistema de producción Agrosustentable, se apoya básicamente en tres prácticas:
La siembra directa: como una alternativa disponible para bajar costos -menor consumo de combustible y menor demanda de equipamiento- mientras se reduce la pérdida de suelo y se mejoran sus propiedades, permitiendo obtener rendimientos estables.
La rotación de cultivos: debe incluir cultivos que proporcionen gran volumen de
rastrojos, como es el caso del maíz y del sorgo ya que aportan materia orgánica y permiten reponer parte de los nutrientes, para mantener el sistema agroproductivo, más allá de los fertilizantes que puedan agregarse para suplir a los nutrientes deficitarios
La reposición de nutrientes: La necesidad de reponer los nutrientes que se extraen con la intensificación de las prácticas agrícolas y el monocultivo, debe considerarse una inversión indispensable para que el recurso natural suelo sea realmente renovable en el tiempo.
El uso de recursos para la agricultura que sean sustentables y amigables con el medio ambiente también es esencial para conservar el suelo, la aplicación de productos orgánicos como la composta o de biofertilizantes como el Azospirillum o el Rhizobium ayudan a la regeneración de suelos además de que como insumos agrícolas, ayudan a la producción sin contaminar, disminuyendo costos e incrementando rendimientos en cultivos.
A través del conocimiento de estas técnicas y su implementación en la agricultura podremos comenzar a mejorar las condiciones de producción, atendiendo las necesidades de nuestra proveedora principal de bienes, servicios y recursos. La naturaleza.
Para que se forme un suelo fértil es necesario que pasen millones de años. Sin embargo, puede perderse en poco tiempo, si no existe vegetación o materia orgánica que lo cubre éste será arrastrado por el agua y el viento.
El suelo se forma por la acción de diferentes fuerzas (químicas, físicas y biológicas) sobre la materia que le da origen, que es la roca basal. El suelo es un sistema dinámico que se encuentra en continua transformación. Hay que destacar que son los microorganismos como hongos , entre ellos la Micorriza, y bacterias quienes ayudan en la formación del suelo, degradando las rocas y produciendo gomas que le dan estructura. Posteriormente, otros organismos como los líquenes y musgos colonizan la roca facilitando en el proceso la formación del suelo. Más adelante, otros organismos como lombrices, plantas arbustivas y árboles lo colonizarán y el suelo seguirá formándose.
Existe una diversidad de pequeños sitios que son muy variables uno de otro en la composición del suelo. Se ha dicho que un centímetro de suelo es diferente al centímetro aledaño y que un gramo de suelo puede contener miles o millones de especies de microbios. Existe una gran diversidad de suelos, éstos son diferentes en su textura, porcentaje de materia orgánica, capacidad de retención de humedad, minerales, tamaño de las partículas que lo forman, entre otras características.
La composición del suelo se divide en tres fases: acuosa (agua), gaseosa (aire) y sólida. La parte sólida está formada por dos tipos de compuestos, la materia orgánica y los compuestos inorgánicos. De manera general, un suelo agrícola tendrá entre 15 – 35% de agua, de 1 – 5% de materia orgánica (un suelo muy fértil), un 45% aproximadamente de minerales y el resto será aire.
La parte inorgánica, en forma de arcillas, contiene minerales que aportan nutrientes a las planta, en ellas se encuentran compuestos capaces de interactuar con el agua en el suelo.
Los dos elementos más abundantes en el suelo son oxígeno (aproximadamente 45%) y silicio (aproximadamente 27%) el resto corresponde a más de 90 elementos como aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio. Las plantas dependen de los minerales del suelo para vivir y son tomados a través del agua, pues algunos son capaces de disolverse en esta y así son transportados al interior de las plantas.
Otros minerales se encuentran en forma no soluble en la materia orgánica y en la parte inorgánica del suelo y para ser tomados por las plantas requieren ser solubilizados mediante un proceso de “intercambio catiónico” en formas solubles. En el suelo hay proceso físicos y químicos que permiten la solubilización de los minerales, pero también existen procesos biológicos como aquellos llevados por los biofertilizantes, los cuales contienen bacterias fijadoras de nitrógeno como el Rhizobium Etli o el Azospirillum Brasilense y por hongos como la Micorriza, estos aportan a las plantas de manera natural los nutrientes que no pueden solubilizar por su cuenta.
Es muy importante conservar el suelo para mantener la productividad, pues cuando la capa superior se pierde hay menor retención de agua y las raíces ya no tienen soporte, se pierde la materia orgánica, el nitrógeno, el fósforo y otros elementos y nutrientes. El suelo se endurece y las raíces no pueden entrar más profundamente, lo que les impide tomar más recursos.
Para evitar que el suelo se elimine, se debe mantener vegetación en él, usando árboles o cultivos perennes, con rotación de cultivos o bien, dejando residuos de la cosecha anterior, el objetivo es que siempre haya una cobertura vegetal en el suelo agrícola.
El uso de composta en conjunto con los biofertilizantes ayudan a que el suelo se pueda regenerar paulatinamente aportándole la materia orgánica necesaria para su productividad.
La rotación de cultivos, además de conservar el suelo tiene otras ventajas, permite un manejo integral de plagas, pues se rompen los ciclos de vida de los patógenos y plagas que afectan los cultivos.
Extraído del Manual Teórico – práctico: Los Biofertilizantes y su uso en la Agricultura. SAGARPA – COFUPRO – UNAM. México, D.F. 2013.
La biodiversidad involucra diversos factores dentro de los ecosistemas, de ella depende en gran medida la producción de muchos bienes que obtenemos como sociedad para nuestra manutención y sobrevivencia. Pero ¿qué es la biodiversidad, qué involucra?
Una de las definiciones más aceptadas por su grado de inclusión es la acuñada por la Convención de Diversidad Biológica (CBD Convention on Biological Diversity), así la biodiversidad queda definida como: “La variabilidad entre organismos vivos de todas las fuentes, incluyendo a los terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos así como la complejidad ecológica de la cual forman parte, esto incluye la diversidad dentro de las mismas especies, entre distintas especies y ecosistemas”.
La variabilidad es la clave dentro de la biodiversidad, esto involucra distintos niveles de vida (microorganismos, plantas, animales, insectos, diversidad genética) lo cual lo hace complejo y a la vez sumamente rico.
Son las interacciones entre los distintos factores de los ecosistemas (bióticos y abióticos) incluyendo a la biodiversidad lo que da como resultado los servicios ecosistémicos, todo esto a través de procesos de interacción que apenas se empiezan a entender en su complejidad. La biodiversidad es reguladora de procesos ecosistémicos como los ciclos de nutrientes en los suelos, esenciales para las plantas, que nos dan alimento y purifican el aire y además puede ser en si un bien, como ejemplo esta la variabilidad genética entre especies de cultivos, que si bien en principio no parece de mucha importancia, basta que una plaga ataque a un cultivo con genes idénticos para que se desate una hambruna, es decir, si se cuenta con mayor variabilidad genética en especies de cultivos menor incidencia habrá de hambrunas, pues habrá cultivos que resistan a plagas, sequias u otros factores.
Es importante mencionar que cualquier cambio en la biodiversidad dentro de un ecosistema puede llevar a cambios en la disponibilidad y producción de servicios ecosistémicos. Siendo muchas interacciones en los ecosistemas poco entendidas por la especie humana, muchos cambios pueden ser impredecibles.
La necesidad de conocer y continuar investigando sobre la complejidad de la biodiversidad para la producción de servicios ecosistémcos así como entender que ella misma puede representar un servicio en sí, es uno de los retos a futuro para la humanidad. Es necesario que el manejo de los ecosistemas por parte de los humanos contemple un grado alto de conservación, no solo de las especies grandes de plantas y animales, sino de la complejidad biológica como bacterias, hongos y recursos genéticos. La interdisciplinariedad es clave para ello, el estudio de ecólogos, economistas, sociólogos, politólogos, biólogos se hace más necesario para definir estrategias socio ambientales efectivas y eficientes.
Escrito por: Eduardo Castillo. 1/oct./14
Si estas interesado en los temas de Biodiversidad y servicios ecosistemicos te recomendamos estos textos:
– Balvanera, P. & Cotler, H. (2009). Estado y tendencias de los servicios ecosistémicos. Capital Natural de México Vol II.
– Constanza, R., d’Arge, R., de Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem, S., O’Neill, R.V., Paruelo, J., Raskin, R.G., Sutton, P. & van den Belt, M. (1998). The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Ecological Economics 25
– Flores Villela, O. & Gerez, P. (1994). Biodiversidad y conservación en México: vertebrados, vegetación y uso del suelo. Segunda Edición. CONABIO y UNAM.
– Myers, N. (1996). Environmental services of biodiversity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93
